124186 (689897), страница 2
Текст из файла (страница 2)
и
.
По данным формулам мы определяем числа зубьев, задавая определённое значение
и значение
. Однако передаточные числа являются дробными и поэтому полученные значения
приходится округлять, что влечёт за собой изменение значения
, которое может выйти за допустимые пределы.
В соответствии с этим, по полученным передаточным отношениям выбираем числа зубьев. Результаты выбора сведены в таблицу 3.1.
Таблица 3.1 – Числа зубьев зубчатых колёс коробки скоростей
| Передача, валы | I-II | II-III | II-IV | IV-V | V-III |
| Передаточные отношения |
|
|
|
|
|
| Передаточные числа |
|
|
|
|
|
| Числа зубьев |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Согласно полученным данным проведем проверку частот вращения, погрешность между действительным и стандартным значениями
не должна превышать допустимое значение
.
Погрешность сведена в таблицу 3.2.
Таблица 3.2 – Расчетные значения частот вращения и погрешность.
| № | Стандартное значение частоты | Расчетное значение частоты | Погрешность, % |
| 1 | 20 | 20,5 | 2,5 |
| 2 | 25 | 25,5 | 2 |
| 3 | 31,5 | 32 | 1,5 |
| 4 | 40 | 40,5 | 1,25 |
| 5 | 50 | 51 | 2 |
| 6 | 63 | 64 | 1,6 |
| 7 | 80 | 82 | 2,5 |
| 8 | 100 | 102 | 2 |
| 9 | 125 | 127 | 1,6 |
| 10 | 160 | 162 | 1,25 |
| 11 | 200 | 204 | 2 |
| 12 | 250 | 256 | 2,4 |
| 13 | 315 | 319 | 1,26 |
| 14 | 400 | 405 | 1,25 |
| 15 | 500 | 512 | 2,4 |
| 16 | 630 | 639 | 1,43 |
| 17 | 800 | 811 | 1,38 |
| 18 | 1000 | 1021 | 2,1 |
| 19 | 1250 | 1259 | 0,72 |
| 20 | 1600 | 1600 | 0 |
| 21 | 2000 | 2032 | 1,6 |
| 22 | 2500 | 2519 | 0,72 |
| 23 | 3150 | 3200 | 1,58 |
| 24 | 4000 | 4064 | 1,6 |
полученные значения погрешностей не превышают допустимую, следовательно, расчет произведен правильно.
3.2 Определение КПД коробки передач
КПД коробки передач определяем по зависимости:
где
– кпд прямозубой цилиндрической зубчатой передачи,
;
– кпд подшипников качения,
;
– число однотипных передач и подшипников.
.
4. КОНСТРУИРОВАНИЕ ВАЛОВ
4.1 Крутящие моменты на валах
Расчетный крутящий момент на любом валу равен [4]:
где
– расчетная частота вращения вала.
По рекомендации ЭНИМС в качестве расчетная частота вращения шпинделя применяется наибольшая из нижней трети общего количества частот вращения шпинделя (
).
Расчетные крутящие моменты на валах определяются по их минимальным частотам вращения.
Крутящий момент на I валу (
;
)
;
Крутящий момент на II валу (
;
)
;
Крутящий момент на IV валу (
;
)
;
Крутящий момент на V валу (
;
)
;
Крутящий момент на III валу (
;
)
;
4.2 Определение диаметров валов
определим диаметры валов. Расчет ведется на кручение, по формуле [8]:
;
где
– крутящий момент;
– допустимое напряжение кручения,
;
;
;
;
.
Полученные значения округляем до ближайшего из стандартных значений ГОСТ 6636-69:
;
;
;
;
.
4.3 Выбор материала для валов
Назначаем для всех валов в качестве материала сталь 45, с термической обработкой нормализация.
Механические свойства стали 45, выбираем из таблицы 3.7 [8]:
;
;
;
.
5. Расчет передач
5.1 Назначение материала зубчатых колес
Так как к габаритам привода предъявляются жесткие требования, принимаем в качестве термической обработки – объемную закалку [5]. Твердость поверхности зубьев – HRC 40…50.
Материал выбирается по таблице 2.2 [5] в зависимости от вида ТО.
Выбираем материал шестерни и колеса:
-
сталь 40Х ГОСТ 4543-71:
;
;
;
;
. -
сталь 40 ГОСТ 4543-71:
;
;
;
;
.
5.2 Проектный расчет
При расчёте зубчатых колёс коробки скоростей модуль рассчитывается для каждой из передач. Рассчитаем модуля передач по формуле:
;
где
МПа – допускаемые напряжения на изгиб;
- коэффициент нагрузки;
– коэффициент формы зуба [5 с. 151];
– число зубьев меньшего колеса;
– мощность на валу меньшего колеса;
– коэффициент ширины венца зубчатого колеса;
- частота вращения вала.
Расчет модуля передач, с первого на второй вал.
Для данной передачи: количество зубьев шестерни составляет
; частота вращения вала
; мощность на валу
; материал – сталь 40.
мм;
Расчет модуля передач, с второго на четвертый вал.
Для данной передачи: количество зубьев шестерни составляет
; частота вращения вала
; мощность на валу
; материал – сталь 40.
мм;
Расчет модуля передач, с четвертого на пятый вал.
Для данной передачи: количество зубьев шестерни составляет
; частота вращения вала
; мощность на валу
; материал – сталь 40.
мм;
Расчет модуля передач, с пятого на третий вал.
Для данной передачи: количество зубьев шестерни составляет
; частота вращения вала
; мощность на валу
; материал – сталь 40.
мм;
Расчет модуля передач, с второго на третий вал.
Для данной передачи: количество зубьев шестерни составляет
; частота вращения вала
; мощность на валу
; материал – сталь 40.
мм;
Полученные значения модулей округляем до ближайшего большего, выбранного по стандартному ряду:
Принимаем
мм;
мм;
мм;
мм;
мм.
5.3 Определение основных параметров зацепления
К основным параметрам зубчатых колес относятся модуль, межосевое расстояние, ширина зубчатых колес, диаметр делительной окружности, диаметр вершин зубьев и диаметр впадин зубьев [5].
Диаметр делительной окружности:
;
Диаметр окружности вершин:
;
Диаметр окружности впадин:
;
Межосевое расстояние:
;
Ширина зубчатого венца:
.
Таблица 5.1 – Основные размеры зацепления
| Передача | Модуль |
мм |
мм |
мм |
мм |
мм | |||
| I-II; II-IV; IV-V; II-III. | 47/37 | 2 | 84 | 94 | 89 | 98 | 16 | ||
| 74 | 69 | 78 | 16 | ||||||
| 28/56 | 56 | 51 | 60 | 16 | |||||
| 112 | 107 | 116 | 16 | ||||||
| 17/67 | 34 | 29 | 38 | 16 | |||||
| 134 | 129 | 138 | 16 | ||||||
| 42/42 | 84 | 79 | 88 | 16 | |||||
| 84 | 79 | 88 | 16 | ||||||
| V-III | 17/67 | 2,5 | 105 | 42,5 | 36,25 | 47,5 | 24 | ||
| 167,5 | 161,25 | 172,5 | 24 | ||||||
| 56/28 | 140 | 133,75 | 145 | 24 | |||||
| 70 | 63,75 | 75 | 24 | ||||||
6. ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ ШЕСТОГО ВАЛА
6.1 Определение нагрузок действующих на вал















